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INFORME DE LABORATORIO #1. RESISTENCIA DE MATERIALES

BARRAS SOBRE DOS APOYOS

“MEDICIÓN DE LAS FUERZAS DE APOYO”.

BAQUERO GUTIERREZ LEYDI LORENA (502)

CAMARGO TOLOZA NAYALIVE (502)

VEGA DIAZ FRANKLIN DAVID (509)

DIAZ ROMERO CARLOS LUIS (505)

FIGUEROA QUIROGA LAURA (502)

MUNIVE SARMIENTO ENZO (502)

ING. JAIRO ALFONSO GUTIERREZ DE PIÑERES ROCHA.

FUNDACION UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA

FACULTAD DE INGENIERIA

VALLEDUPAR-CESAR

2016-I


INTRODUCCION

Las fuerzas afectantes en un cuerpo estable y rígido, generan una deformación parcial o completa, dependiendo del esfuerzo que a este afecten y de la resistencia que oponga el elemento a no permitir su forma inicial (deformación). Por medio, de las fuerzas a las que es sometido un cuerpo en completo equilibrio, es decir, ninguna fuerza que afecte su estructura, se lograra corroborar qué relación tienen estas fuerzas y las distancias a las cuales estos sometan al elemento, lo cual conlleva a determinar las variaciones que podrá tener dicho cuerpo hasta encontrar un punto de equilibrio para mantener su forma original sin presentar ningún cambio relevante.


MARCO TEORICO

La Resistencia de Materiales, tiene como finalidad elaborar métodos simples de cálculo, aceptables desde el punto de vista práctico, de los elementos típicos más frecuentes de las estructuras, empleando para ello diversos procedimientos aproximados. La necesidad de obtener resultados concretos al resolver los problemas prácticos nos obliga a recurrir a hipótesis simplificativas, que pueden ser justificadas comparando los resultados de cálculos con los ensayos o los obtenidos aplicando teorías mas exactas, las cuales son más complicadas y por ende usualmente poco expeditivas.

Cuando se diseña una estructura como el ala de un avión, un puente, un edificio, etc. Para soportar ciertas cargas, es necesario cuantificar los esfuerzos máximos, los lugares donde se dan y las deflexiones máximas permitidas. Pero los esfuerzos y las deflexiones que se den dependerán del punto de aplicación de las cargas, de las propiedades del material y de la forma geométrica que este tenga al momento de soportar tales cargas.

Las ecuaciones teóricas que predicen los esfuerzos y las deflexiones son obtenidas por integración de ecuaciones relacionadas con las fuerzas, la geometría y la elasticidad de los elementos. En este caso se empleó ecuaciones que predicen los esfuerzos y las deflexiones teóricas y los compararemos con se determinaron los resultados obtenidos al igual que las observaciones empíricas que se dieron en el desarrollo de este ensayo.

En una viga sometida a flexión, se deben determinar las distancias entre cargas, el momento de inercia y efectuar los cálculos respectivos con ecuaciones deducidas en clases y de igual manera encontrar el margen de error que existe en las mediciones de las fuerzas perpendiculares a las cuales es sometida la viga, esto se debe al deseo encontrar los esfuerzos a que está sometida una parte de la viga, donde el máximo esfuerzo se da en la parte más alejada del eje neutro; en este caso se determinaran las variaciones de los valores numéricos en los medidores A y B, partiendo del análisis del valor inicial que tenía el elemento con el cuales se trabajara, con este desarrollo se determina un estado de entrega, que generalmente es normalizado y otra con temple y de esa forma determinar si sus propiedades a la flexión son diferentes o no.

(Figura de viga trabajada por los estudiantes).


OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Identificar la deformación que logra tener una viga completamente horizontal, por medio de un peso actuante de manera perpendicular a esta.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Calcular las fuerzas de apoyo A y B a partir de la formula de equilibrio de momentos.

Comparar los resultados que dan en los dinamómetros.

Determinar los porcentajes de error para el cálculo de los apoyos en A Y B; y sus posibles causas.


DESARROLLO DEL LABORATORIO

1. TABLA DE DATOS EXPERIMENTAL

FUERZAS DE APOYO MEDIDAS CON UNA CARGA DE F=17,5 N (VALORES SOLO DE UNA MITAD, LA OTRA MITAD ES SIMÉTRICA).

DISTANCIA X DEL APOYO A EN CM

FUERZA DE APOYO A EN N

FUERZA DE APOYO B EN N

(10cm) 15N 3N

(20cm) 13N 4N

(30cm) 11N 6N

(40cm) 9N 9N

(45cm) 9N 10N

En la tabla anterior se encuentran representados los datos obtenidos en la práctica de laboratorio. Estos datos fueron tomados por medio del dinamómetro. Al momento de realizar la práctica visualizamos que se pueden generar causas de errores en la toma de datos por la inexactitud de los equipos que utilizados.

2. CALCULOS DE LAS FUERZAS EN LOS APOYOS MANUALMENTE

Calculo en los apoyos a 10 cm del apoyo A.






L= 90cm (900mm)

X F

RA RB

(Figura de la barra trabajada por los estudiantes).

∑ MA=0 RB

RBx= Fb 0.9 - 17,5N x 0.1 =0

Fb=(10 )(17 , 5 N )

90 cm =1.9N

Fy= 1.9N + FA-17, 5N=0

Fa= 15.6

∑ MA=0 RB

RBx= Fb 0.9 - 17,5N x 0.2 =0


Fb=(20)(17 ,5 N)

(90cm) = 3.8N

Fy= Fa+ 3.8N-17,5N = 0

Fa= -3.8n + 17,5N = 13.7

∑ MA=0 RB

RBx= Fb 0.9 - 17,5N x 0.3 =0

Fb=(30 cm )(17 ,5 N )

90 cm=5.8N

Fy = Fa+ 5.8N –17,5N = 0

Fa =-5.8N+17,5N = 11.7

∑ MA=0 RB

RBx= Fb 0.9 - 17,5N x 0.4 =0

Fb=(40 cm)(17 ,5 N)

90 cm=7.7N

Fy = Fa+ 7.7N –17,5N=0

Fa =-7.7N+17,5N = 9.8 10

∑ MA=0 RB

RBx= Fb 0.9 - 17,5N x 0.45 =0

Fb=(45 cm)(17 ,5 N)

90 cm=8.8N

Fy = Fa+ 8.8N –17,5N=0


Fa =-8.8N+17,5N = 8.7 9

2.1. TABLA DE RESULTADOS TEORICOS

En la siguiente tabla se muestran los datos obtenidos por medio del procedimiento matemático. Cabe resaltar que si se emplea la calculadora y las formulas de la forma adecuada, el resultado va a ser exacto y preciso.

FUERZAS DE APOYO MEDIDAS CON UNA CARGA DE F=17.5N (VALORES SOLO DE UNA MITAD, LA OTRA MITAD ES

SIMÉTRICA). VALORES CALCULADOS A MANO.

DISTANCIA X DEL APOYO A EN CM

FUERZA DE APOYO A EN N

FUERZA DE APOYO B EN N

10cm 15.6N 1.9N

20cm 13.7N 3.8N

30cm 11.7N 5.8N

40cm 9.8N 7.7N

45cm 8.7N 8.8N


3. CALCULO PORCENTAJE DE ERROR

% E=(Valor Real−Valor Medido)

Valor RealX 100 %

Calculo porcentaje de error para el cálculo de los apoyos a 10 cm del apoyo A.

% E=[(1.9−3)1.9

X 100% ]=57.8%

Calculo porcentaje de error para el cálculo de los apoyos a 10 cm del apoyo B.

% E=[(15.6−15)15.6

X 100 % ]=3.8%


% E=[(3.8−4)3.8

X 100 %]=5.8%


% E=[(13.7−13)13.7

X 100 % ]=5.1%


% E=[(5.8−6)5.8

X 100 % ]=¿3.4%



% E=[(11.7−11)11.7

X 100 %]=¿5.9%


% E=[(7.7−9)7.7

X 100 % ]=¿16.8%


% E=[(9.8−9)9.8

X 100 % ]=¿8.1%


% E=[(10−8.8)10

X 100 % ]=¿12%

Calculo porcentaje de error para el cálculo de los apoyos a 45cm del apoyo B.

% E=[(8.7−9)8.7

X 100%]=¿3.4%


3.1. CAUSAS DE ERROR

Mala calibración en los equipos de laboratorio. Toma de datos incorrectamente en laboratorio. Mala calibración de los dinamómetros. Tomar las distancias a la cual se fijara la corredera de pesas incorrectamente. hacer presión sobre la mesa que sirve de soporte a los equipos de práctica del

laboratorio. Mover la mesa soporte de los equipos de laboratorio.


CONCLUSIONES

Mediante la práctica de laboratorio Se pudo observar que los cálculos matemáticos reflejan mayor exactitud en los resultados, en comparación con los datos experimentales tomados durante la práctica.

Dicho lo anterior se dice que la práctica realizada en el laboratorio genera una imprecisión mayor, dado que existen diversas causas de error.

NOTA:

Para controlar o mitigar las causas de error, se sugiere:

Verificar la calibración de los equipos de laboratorio. Toma correcta de datos. Almacenar todos los datos tomados de manera organizada y puntual. Uso correcto de la calculadora y las fórmulas matemáticas.


BIBLIOGRAFIA

Resistencia de materiales S.P Timoshenko, Editorial Espasa-Calpe-Madrid 1980.

WEBGRAFIA

file:///C:/Users/Vanessa/Downloads/1.%20MEDICION%20FUERZAS %20DE%20APOYO%20(1).pdf.


ANEXOS.

ELEMENTOS DE TRABAJONOMBRE IMAGEN DESCRIPCIÓN

ARMAZON INSTALADO

Es el apoyo que se utilizara para la realización del laboratorio.

SUSPENSOR CON PESAS

Es donde se pondrá el peso de 17,5 N.

APOYOS ARTICULADOS

CON DINAMOMETRO

Se usa para medir la fuerza aplicada a cada apoyo.


BARRA DE ACERO

Barra a la que se le aplica el esfuerzo de deformación.

CORREDERA PARA PESAS

Sostiene los suspensores con las pesas.

LLAVES “L”

Asegura la corredera para pesas.

CINTA METRICA

Para medir la distancia a la cual va estar la fuerza aplicada.


TORNILLOS DE FIJACION

Sostiene los apoyos articulados.

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